JP2739404B2 - 拡管装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、拡管装置、更に詳
しくは、拡管対象外の管に対向するマンドレルのみを往
復作動体の移動方向とは逆方向に突出させて逃避させる
マンドレル逃がし手段と、且つ該マンドレルの全てを、
常に該往復作動体からの挿脱を阻止すべく往復作動体に
係止するためのマンドレル係止手段とを備えることによ
ってセットされる熱交換器の拡管パターンを瞬時に変更
することが出来る拡管装置において、拡管対象の熱交換
器を拡管装置の一方向から他方向へと通り抜け自在とす
ることによって該熱交換器を連続的に供給及び排出させ
ることが出来ると共に、該熱交換器のセット時間並びに
取出し時間をも短縮することが出来る拡管装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱交換器の拡管作業に用いられる
拡管装置としては、例えば、図５及び図６に示す様に、
シリンダー12等を介して昇降自在に設けられた往復作動
体13に複数の拡管用マンドレル14を吊設し、且つ該往復
作動体13の下方側には、所定数の放熱フィン16と該放熱
フィン16に挿通された拡管対象の複数の管15とによって
形成された熱交換器17を、前記往復作動体13の下降位置
にセットするための熱交換器載置台19を、基台20a に油
圧シリンダー18並びに所定の回動機構とによって回動自
在に具備した拡管装置20が存在し、適宜熱交換器の拡管
作業に用いられてなる。

【０００３】尚、上記構成からなる拡管装置20に、拡管
を行う熱交換器17を供給する場合に於いては、作業者自
らが台車（図示せず）等を介して移送してきた前記熱交
換器17を前記熱交換器載置台19へと移し替えて逐次セッ
トすることで拡管を行う熱交換器17を順次供給してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、前記従来
の様に、作業者自らが台車（図示せず）等を介して移送
してきた熱交換器を前記熱交換器載置台へと移しかえて
逐次セットすることで拡管を行う熱交換器を拡管装置に
順次供給する場合に於いては、下記の様な問題点があっ
た。

【０００５】即ち、上記従来の熱交換器載置台を用いる
拡管装置では、拡管後の熱交換器を該熱交換器載置台よ
り取り出した後、次に拡管を行うための熱交換器を再び
熱交換器載置台にセットしなければならず、更に拡管後
の熱交換器も何らかの移送手段に移し替えて次工程へと
移送しなければならない。

【０００６】よって、前記拡管装置の熱交換器載置台ま
で熱交換器供給用のコンベアー等を配設すれば前記熱交
換器のセットに関する煩雑な作業等は解消されるが、如
何せん、拡管前の熱交換器は複数の放熱フィンに拡管用
の管を挿通しただけの非常に不安定な構造からなるため
に、コンベアー等に載置して移送する場合に於いて、前
記管が放熱フィンから抜脱したり熱交換器の全体の形状
等にも歪みが生じることにもなり、拡管前の熱交換器を
単純にコンベアー等に載置して移送することも出来な
い。

【０００７】従って、拡管後の熱交換器の取り出し時間
や次の拡管用熱交換器のセット時間、更には次工程への
移送のための熱交換器の移し替え時間等の時間ロスが発
生するだけでなく、拡管用マンドレルの脱着等の作業が
非常に煩雑で時間もかかることで拡管装置の稼働時間が
著しく阻害されることになり、生産性及び作業能率の著
しい低下が深刻な問題となっていた。

【０００８】然して、本発明は上記の問題を全て解決す
るものであり、煩わしい拡管用マンドレルの脱着作業も
全く行なうことなく熱交換器の拡管パターンに沿って必
要な拡管用マンドレルのみを用いて熱交換器の管を拡管
することが出来るだけでなく、拡管前、拡管後を問わず
非常に不安定な構造からなる熱交換器を常に強固に保持
すると共に、該熱交換器を直線上で連続的に所定の箇所
まで移送することが出来ることから、拡管後の熱交換器
の取り出し時間や次の拡管用熱交換器のセット時間、更
には次工程へ熱交換器を移送するための台車等への移し
替え時間等の時間ロスを解消することが出来る作業性の
優れた、しかも生産効率の極めて高い拡管装置を提供す
ることを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、拡管装
置の往復作動体９にマンドレル逃がし手段とマンドレル
係止手段が設けられ、しかもマンドレル６の先端方向に
は、該マンドレル６を介して拡管される熱交換器17の夫
々を、前記往復作動体９の往復動方向と交差する方向で
少なくとも一列に載置可能な熱交換器載置台３が設けら
れ、且つ該熱交換器載置台３の長手方向に沿った該熱交
換器載置台３の近傍には、該熱交換器載置台３に少なく
とも一列で載置された熱交換器17の夫々を同時に保持す
ると共に一定の距離だけ一方向に移動し、且つ一定の距
離移動後には、前記保持した熱交換器17の夫々を同時に
開放し、再び前記熱交換器載置台３に載置された熱交換
器17の夫々を同時に保持すべく他方向に逆移動する熱交
換器移送装置４が往復動自在に連設されてなることか
ら、煩わしい拡管用マンドレル６の脱着作業も全く行な
うことなく熱交換器の拡管パターンに沿って不必要な拡
管用マンドレルを前記往復作動体９より逃避させること
が出来るだけでなく、拡管前並びに拡管後を問わず熱交
換器17の全体の形状等に歪みを生じさせることなく不安
定な構造からなる熱交換器17を常に強固に保持すると共
に、該熱交換器17を直線上で連続的に所定の箇所まで自
動移送することが出来る利点がある。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に従って説明する。

【００１１】図１に於いて、１は基台1a上に立設した２
本の支柱1bより構成された拡管装置を示す。

【００１２】２は拡管用マンドレル6aを垂設する往復作
動体９を、２本のガイドポスト７を介して昇降自在とす
べく設けられたシリンダーで、上記拡管装置１の上部に
２本設けられてなる。

【００１３】尚、上記往復作動体９の下方には、拡管後
の熱交換器の管に所定のフレア加工を施すためのフレア
ポンチ5aを具備したフレアポンチプレート５が所定の吊
棒体（図示せず）によって前記往復作動体９に吊設され
てなる。

【００１４】又、図２に示す様に、8aは前記往復作動体
９の往復動方向に沿って配設された所定数の貫通孔9aの
夫々に設けられ、且つ該貫通孔9aの夫々に挿通されるマ
ンドレル６の軸部6bよりも大径の頭部6a（マンドレル支
持手段）が嵌入可能な凹状部9b内の該マンドレル６の頭
部6aの上方位置で、該該マンドレル６の軸長方向と交差
する方向で出退自在に設けられた往復移動体（マンドレ
ル逃がし手段）を示し、前記往復作動体９に係止される
マンドレル６の夫々に対応して配設された複数のシリン
ダー８の伸縮ロッド8bに取付けられ、且つ前記凹状部9b
内に穿設された案内孔9cに沿って往復移動自在な構成か
らなる。

【００１５】３は上記往復作動体９に係止された拡管用
マンドレル６を介して拡管される熱交換器17を、前記往
復作動体９の往復動方向と交差する方向で一列に載置可
能な熱交換器載置部3aを有した熱交換器載置台を示す。

【００１６】尚、上記熱交換器載置部3aには、該熱交換
器載置部3aを有した熱交換器載置台３の長手方向、即
ち、前記往復作動体９の往復動方向と交差する方向に載
置された熱交換器17の夫々を自由状態で往復移動可能と
する回転ローラー3bが所定数並設されてなる。

【００１７】４は前記熱交換器載置台３に一列で順次載
置される熱交換器17の夫々を同時に保持すべく該熱交換
器17の間隔と略同間隔で、且つ前記熱交換器載置台３の
長手方向に沿って連設された熱交換器移送装置を示す。

【００１８】尚、上記熱交換器移送装置４の夫々には、
前記熱交換器載置部3aに載置された熱交換器17の夫々
を、該熱交換器17の両側方向から対面すべく挾持する回
動自在な熱交換器挾持体4bを具備する一対の熱交換器挾
持装置4aが設けられてなり、しかも前記熱交換器移送装
置４に設けられた一対の熱交換器挾持装置4aには、正逆
回転自在な回転装置10に連結され、且つ所定ピッチの雄
螺子部（図示せず）が形成されたロッド棒10a が挿通さ
れてなると共に、該ロッド棒10a の正逆回転を介して前
記熱交換器挾持体4bは前記熱交換器17を両側方向から対
面すべく挾持、又は開放する構成からなる。

【００１９】11は一定の距離だけ連設された熱交換器移
送装置４の夫々を、前記熱交換器載置台３の長手方向に
往復移動させるための水平往復移動体11a を具備した大
型のロッドレスシリンダーを示す。

【００２０】本実施形態に於ける拡管装置は以上の構成
からなるが、次にかかる拡管装置を用いる場合について
説明する。

【００２１】先ず、図１及び図３（イ）に示す様に、上
記拡管装置１の往復作動体９に係止された拡管用マンド
レル６を介して拡管される熱交換器17を、前記熱交換器
載置台３の熱交換器載置部3aに並設された回転ローラー
3b上に所定の間隔を有して順次載置すると、該熱交換器
17の夫々は、前記熱交換器載置台３の長手方向に沿って
連設された熱交換器移送装置４の夫々の熱交換器挾持装
置4aに設けられた熱交換器挾持体4bを介して両側方向か
ら挾持（矢印Ａ）されて、同図（ロ）の様に強固に保持
されることとなる。

【００２２】次に、同図（ハ）に示す様に、上記熱交換
器17の夫々が熱交換器移送装置４の熱交換器挾持装置4a
に設けられた熱交換器挾持体4bを介して強固に保持され
た後、該熱交換器17を保持した熱交換器移送装置４が、
所定の案内レール11b に沿って一定の距離だけ前記熱交
換器載置台３の長手方向の一方向に移動する水平往復移
動体11a と共に移動（矢印Ｂ）することで、前記熱交換
器８の夫々も前記熱交換器載置部3aに並設された回転ロ
ーラー3b上を一定の距離だけ移送されることとなる。

【００２３】尚、上記一定の距離だけ移送された熱交換
器17の夫々は、図４（イ）に示す様に、前記熱交換器17
を保持する熱交換器移送装置４の熱交換器挾持体4bの解
除（矢印Ｃ）を介して、同図（ロ）の様に、一時開放さ
れることとなる。

【００２４】次に、図４（ハ）に示す様に、上記熱交換
器17を一時開放した状態で、前記水平往復移動体11a 並
びに前記熱交換器移送装置４の夫々が共に前記案内レー
ル11b に沿って再び前記初期位置まで逆移動（矢印Ｄ）
することによって、前記熱交換器載置台３の熱交換器載
置部3aに並設された回転ローラー3b上に一列で載置され
た熱交換器17の夫々を再び同時に保持することが出来
る。

【００２５】従って、前記熱交換器載置台に載置された
熱交換器を常に強固に保持した状態で順次移送すること
が出来る為に、拡管前並びに拡管後を問わず熱交換器の
全体の形状等に歪みを生じさせることもなく、更に拡管
後の熱交換器の取り出し時間や次の拡管用熱交換器のセ
ット時間、更には次工程への搬送のための台車等への移
し替え時間等の各種の時間ロスをも解消して高効率の生
産性及び作業性を有することが出来る。

【００２６】更に、上記往復作動体９には、熱交換器移
送装置４に設けられた熱交換器挾持装置4aを介して挟持
された熱交換器17の拡管時に、該熱交換器17に対向して
前進する往復作動体９から拡管対象外の管15に対向する
マンドレル６のみを該往復作動体９の移動方向とは逆方
向に突出させて逃避させるマンドレル逃がし手段が設け
られ、しかも該マンドレル逃がし手段を介して前記往復
作動体９の移動方向とは逆方向に突出するマンドレル６
並びに該往復作動体９と共に前進するマンドレル６の全
てが、常に該往復作動体９からの挿脱を阻止されるべく
マンドレル係止手段を介して前記往復作動体９に係止さ
れてなる。

【００２７】よって、熱交換器17の全幅や拡管パターン
等が、該熱交換器17の種類によって夫々異なる場合に於
いても、該熱交換器17に挿通された拡管対象外の管15に
対向する拡管用マンドレル６や前記熱交換器17の放熱フ
ィン16等に当接する恐れのある拡管用マンドレル６を往
復作動体９より取外すことなく、瞬時に、しかも簡単に
所定の拡管用マンドレルのみを前記拡管対象外の管15や
放熱フィン16より逃避させて熱交換器を保護することが
出来るのである。

【００２８】尚、上記実施形態に於いて、拡管装置は該
拡管装置の上部に２本設けられたシリンダーを介して拡
管用マンドレルを垂設する往復作動体を、２本のガイド
ポストを介して昇降自在とする構成からなるが、一本の
シリンダーであってもよく、又ガイドポストも前記往復
作動体の四隅に４本設けられた構成であってもよく、更
に該往復作動体が拡管装置の基台上に立設した支柱に沿
って設けられたＬＭガイドを介して往復動する構成であ
ってもよい。

【００２９】更に、実施形態に於いて、拡管装置は基台
上に立設した支柱を介して立設された所謂、竪型拡管装
置であるが、要は拡管用の複数のマンドレルが、熱交換
器に設けられた拡管対象の複数の管に圧入可能とすべく
係止された往復作動体と、該往復作動体を往復動させて
前記複数の管を拡管するための往復動機構とを備えてい
れば横型拡管装置であってもよく、拡管装置の具体的な
形状、機構、構成等も決して限定されるものではない。

【００３０】更に、上記実施形態に於いて、マンドレル
逃がし手段は、マンドレルを係止する往復作動体の貫通
孔に形成された凹状部内で、該マンドレルの軸長方向と
交差する方向で該マンドレルの頭部の上方位置で出退自
在に設けられた往復移動体で構成されてなるが、前記マ
ンドレルの軸長方向と交差する方向で該マンドレルに挿
通脱自在な往復移動体であってもよく、又必ずしも往復
作動体の貫通孔に支持された全てのマンドレルの夫々に
マンドレル逃がし手段が対応して設けられる必要もな
く、例えば、所定のマンドレルが係止されたいくつかの
貫通孔内に限定して設けられていてもよく、更にマンド
レル逃がし手段が、各種拡管パターンを介して複数の貫
通孔が穿設された複数の板状体（図示せず）で形成さ
れ、且つ前記往復作動体の上方位置で該板状体（図示せ
ず）を拡管パターンに対応させて挿着する構成であって
もよく、該マンドレル逃がし手段の具体的な機構、形
状、取付け箇所等も決して限定されないのは言うまでも
ない。

【００３１】更に、上記実施形態に於いて、マンドレル
係止手段は、前記往復作動体の貫通孔に挿通されるマン
ドレルの軸部よりも大径の頭部とによって構成されてな
るが、例えば、該マンドレルの軸部に突起体（図示せ
ず）が設けられ、且つ該突起体（図示せず）が前記往復
作動体の貫通孔の開口周縁部（図示せず）に当接する構
成であってもよく、更に該マンドレルの軸部に、該マン
ドレルの軸長方向に沿って溝部（図示せず）が刻設さ
れ、且つ前記往復作動体の貫通孔に、前記マンドレルの
軸長方向に沿って刻設された溝に嵌入可能な突起（図示
せず）が設けられて前記マンドレルが摺動自在に係止さ
れた構成であってもよく、マンドレル係止手段の具体的
な機構、形状等も決して限定されるものではない。

【００３２】更に、上記実施形態に於いて、拡管装置に
は、並設された回転ローラーを有した熱交換器載置部を
具備する熱交換器載置台が、前記往復作動体の往復動方
向と交差する一方側から拡管される熱交換器を連続供給
可能で、且つ拡管後の熱交換器を他方側へと順次排出す
べく設けられてなるが、必ずしも回転ローラーに限定さ
れず、例えば、該回転ローラー等の回転体間に、環状の
ベルト体（図示せず）が架け渡されて熱交換器載置部を
形成していてもよく、更に所定の間隔で埋設されて転動
するボール体（図示せず）で熱交換器載置部が形成され
ていてもよい。

【００３３】更に、上記熱交換器載置部が、前記熱交換
器載置台の長手方向に軌設されたレール体（図示せず）
と、該レール体（図示せず）に沿って転動する回転具
（図示せず）を具備した複数の熱交換器載置プレート
（図示せず）とから構成されていてもよい。

【００３４】更に、上記実施形態に於いて、前記熱交換
器載置台の長手方向に沿った該熱交換器載置台の近傍に
は、該熱交換器載置台に順次載置された複数の熱交換器
の夫々を同時に保持すべく該熱交換器の間隔と略同間隔
に連設された熱交換器移送装置が設けられ、且つ該熱交
換器移送装置の夫々は、前記熱交換器載置台に載置され
た熱交換器を、該熱交換器の両側方向から対面すべく挾
持する回動自在な熱交換器挾持体を具備する一対の熱交
換器挾持装置が設けられてなり、しかも該一対の熱交換
器挾持装置の夫々が、正逆回転自在な回転装置に連結さ
れ、且つ所定ピッチの雄螺子部（図示せず）が形成され
たロッド棒の正逆回転によって前記熱交換器挾持体を回
動自在に作動させる構成からなるが、必ずしもロッド棒
の正逆回転によって熱交換器挾持体を作動させる構成で
なくてもよく、シリンダー、電動機等の動力であっても
よく、具体的な熱交換器挾持体の作動手段はこれを問わ
ず、要は少なくとも熱交換器載置台に載置される熱交換
器の夫々を同時に保持することが出来るものであれば熱
交換器の前後方向から挾持してもよく熱交換器挾持体の
具体的な形状、数量、取付け箇所等も決して限定されな
い。

【００３５】更に、前記熱交換器移送装置の夫々は、大
型のロッドレスシリンダーを介して移動する水平移動体
並びに所定の連動機構（図示せず）によって前記熱交換
器載置台の長手方向に一定の距離だけ移動すると共に、
一定の距離移動後には、再び初期位置まで逆移動する構
成からなるが、例えば、熱交換器移送装置の夫々が水平
移動体並びに所定の連動機構（図示せず）を介さずに夫
々独立した複数のシリンダー又は電動機等の動力源によ
って作動する構成であってもよく、要は、熱交換器移送
装置の夫々が、同時に一定の距離だけ一方向へ移動する
と共に、一定の距離移動後には、再び初期位置まで他方
向に逆移動する構成であれば熱交換器移送装置夫々の具
体的な往復動機構も決して限定されない。

【００３６】更に、上記実施形態に於いて、熱交換器載
置台には、複数の熱交換器が一列に載置されてなるが、
必ずしも一列に限定されず、２列、３列であってもよ
く、要は複数の熱交換器を所定の間隔で少なくとも一列
に載置可能で、且つ載置された熱交換器の夫々を同時に
保持して一定の距離移送させることが出来るものであれ
ば前記熱交換器載置台並びに熱交換器移送装置の具体的
な機構、形状、配設箇所、配設数量等も決して限定され
ず、その他各部を構成する部材の機構、形状等も本発明
の意図する範囲内で任意に設計変更自在である。

【００３７】

【発明の効果】叙上の様に、本発明は、往復作動体にマ
ンドレル逃がし手段とマンドレル係止手段が設けられた
拡管装置において、往復作動体に係止されたマンドレル
の先端方向には、該マンドレルを介して拡管される熱交
換器の夫々を、前記往復作動体の往復動方向と交差する
方向で少なくとも一列に載置可能な熱交換器載置台が設
けられ、且つ該熱交換器載置台の長手方向に沿った該熱
交換器載置台の近傍には、該熱交換器載置台に少なくと
も一列で載置された熱交換器の夫々を同時に保持すると
共に一定の距離だけ一方向に移動し、且つ一定の距離移
動後には、前記保持した熱交換器の夫々を同時に開放
し、再び前記熱交換器載置台に載置された熱交換器の夫
々を同時に保持すべく他方向に逆移動する熱交換器移送
装置が往復動自在に連設されてなることから、煩わしい
拡管用マンドレルの脱着作業も全く行なうことなく熱交
換器の拡管パターンに沿って不必要な拡管用マンドレル
を前記往復作動体より逃避させることが出来るだけでな
く、拡管前並びに拡管後を問わず熱交換器の全体の形状
等に歪みを生じさせることなく不安定な構造からなる熱
交換器を常に強固に保持すると共に、該熱交換器を直線
上で連続的に所定の箇所まで自動移送することが出来
る。

【００３８】従って、拡管前、拡管後を問わず非常に不
安定な構造からなる熱交換器を常に強固に保持すると共
に、該熱交換器を直線上で連続的に所定の箇所まで移送
することが出来ることから、拡管後の熱交換器の取り出
し時間や次の拡管用熱交換器のセット時間、更には次工
程へ熱交換器を移送するための台車等への移し替え時間
等の時間ロスを解消することが出来、よって作業性の優
れた、しかも生産効率の極めて高い拡管装置を提供する
ことが出来るという格別な効果を有するに至った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に於ける拡管装置の正面図。

【図２】本発明の拡管装置に於けるマンドレル逃がし手
段及びマンドレル係止手段が設けられた往復作動体の要
部断面図。

【図３】本発明の拡管装置に於ける熱交換器の移送状態
を示し、同図（イ）、（ロ）、（ハ）は要部拡大図。

【図４】本発明の拡管装置に於ける熱交換器の移送状態
を示し、同図（イ）、（ロ）、（ハ）は要部拡大図。

【図５】従来の拡管装置の斜視図。

【図６】従来の拡管装置に於ける熱交換器の供給状態を
示す側面図。

【符号の説明】

１…拡管装置 ３…熱交換器載置台 ４…熱交換器移送装置 4a…熱交換器挾持装置 ６…拡管用マンドレル ９…往復作動体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器(17)に挿着された拡管対象の管
   (15)に圧入可能な拡管用のマンドレル(6) を具備すると
   共に、前記管(15)と対向して往復動する往復作動体(9)
   を有し、且つ該往復作動体(9) に、前記熱交換器(17)に
   対向して前進する往復作動体(9) から拡管対象外の管(1
   5)に対向するマンドレル(6) のみを該往復作動体(9) の
   移動方向とは逆方向に突出させて逃避させるマンドレル
   逃がし手段と、且つ該マンドレル(6) の全てを、常に該
   往復作動体(9) からの挿脱を阻止すべく往復作動体(9)
   に係止するためのマンドレル係止手段とを備えた拡管装
   置(1) において、前記マンドレル(6) の先端方向には、
   該マンドレル(6) を介して拡管される熱交換器(17)の夫
   々を、前記往復作動体(9) の往復動方向と交差する方向
   で少なくとも一列に載置可能な熱交換器載置台(3) が設
   けられ、且つ該熱交換器載置台(3) の長手方向に沿った
   該熱交換器載置台(3) の近傍には、該熱交換器載置台
   (3) に少なくとも一列で載置された熱交換器(17)の夫々
   を同時に保持すると共に一定の距離だけ一方向に移動
   し、且つ一定の距離移動後には、前記保持した熱交換器
   (17)の夫々を同時に開放し、再び前記熱交換器載置台
   (3) に載置された熱交換器(17)の夫々を同時に保持すべ
   く他方向に逆移動する熱交換器移送装置(4) が往復動自
   在に連設されてなることを特徴とする拡管装置。